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隧道光源顏色對駕駛人員視覺系統的作用分析

2018-11-23    

來源:

7621

導語: 光源的光色包含顯色性和色溫。視覺功效是人借助視覺器官完成一定視覺作業的能力,通常用完成作業的速度和精度來評定視覺功效,除了人的因素外,還與照明密切相關,在一定范圍內,隨著照明的改善,視覺功效會有顯著的提高。

 

 光源的光色包含顯色性和色溫。視覺功效是人借助視覺器官完成一定視覺作業的能力,通常用完成作業的速度和精度來評定視覺功效,除了人的因素外,還與照明密切相關,在一定范圍內,隨著照明的改善,視覺功效會有顯著的提高。

  目前,歐盟[1]以及CIE[2-3]的隧道照明設計規范和標準都只考慮隧道路面的亮度或者照度水平,對于色溫、顯色性和光譜分布等因素對視覺效果的影響考慮不足,導致對隧道照明質量的評價不夠科學,造成交通安全和能源浪費的問題。隨著儀器設備功能的改進和研究方法的發展,越來越多的研究者開始關注光源光色對駕駛員視覺功效的影響[4].劉英嬰等[5]通過反應時間和瞳孔實驗,將不同色溫的多種光源引入到隧道照明各段并對之進行了相應的研究,得出了光源色溫與反應時間和人眼瞳孔大小的變化關系,找到適合隧道過渡段照明的光源。張青文等[6]采用視覺功效法,利用“反應時間測量系統”,測取了人眼在不同色溫LED光源下的視覺功效,獲得了適用于道路照明的LED光源色溫值并且應用于實踐。陳仲林等[7]基于司辰視覺理論和中間視覺理論,研究了高壓鈉燈和金屬鹵化物燈在不同亮度條件下的發光效率,進行了反應時間實驗,得出了金鹵燈的司辰視覺在道路照明下發光效率高于高壓鈉燈的結論,該研究方法值得隧道照明借鑒。洪偉鵬等[8]在明視覺和中間視覺條件下,選取了5個背景亮度對10名視覺正常的測試者進行了反應時間測試試驗,研究了高壓鈉燈、金屬鹵化物燈、緊湊型熒光燈和LED 4種光源的光效。利用反應時間的試驗結果,確定了不同光源在隧道照明環境中的適宜性和節能性。崔璐璐等[9]研究了隧道照明光源的光色與小目標可見度之間的關系,提出了小目標顯色性的視覺實驗方法,為研究隧道照明的小目標可見度打開了新思路。Barbur等[10]提出了明視覺、暗視覺和中間視覺在視覺功效中的變化理論,該理論為隧道照明的研究提供了研究方法和一定的理論基礎。Miomir Kostic等[11]利用中間視覺理論,對照了在隧道中應用HPS光源和MH光源的不同情況,指出雖然HPS的顯色更高,顏色的表觀也更好,但是MH光源更加實用和節能,應當提倡在隧道照明中使用。

  筆者通過實驗研究隧道照明光源的光色對駕駛員視覺功效的影響,以得到顯色性和視覺功效的關系以及光源色溫、觀察目標顏色與視覺功效的關系。

  1顯色指數對駕駛員視覺功效的影響

  1.1顯色指數對駕駛員視覺的影響實驗

  通過現場試驗研究隧道照明光源顯色指數對駕駛員視覺功效的影響。選擇2座隧道進行小目標識別實驗,2座隧道分別標為1號隧道和2號隧道,其中1號隧道所用光源為高壓鈉燈(HPS)、2號隧道安裝了HPS和LED兩種光源,實驗過程中根據需要開啟其中一種光源。2座隧道照明光源的基本參數見表1.

  

 實驗隧道照明的基本參數

標簽:隧道照明  光源色溫  顯色指數  駕駛員  

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